UOA, was ist denn das?

Das Herzstück eine UOA ist Prinzip nichts anderes als ein sehr feiner Filter, der die "störenden" Ionen zurückhält.

UOA, wie funktioniert das?

Wie schon gesagt funktioniert die UOA als Filter. Je größer das störende Ion, desto besser wird es zurückgehalten.
Die Geräte besitzen einen Zulauf (logisch) und 2 Abläufe.

In der Zulaufleitung befinden sich je nach Ausstattung ein Kohlefilter, um Chlor oder Pestizide o.ä. zurückzuhalten, was nicht nur nur dem Reinheitsgrad des Wassers dient, sondern auch der die Haltbarkeit der Filtermembranenerhöht, weiterhin ein Feinstfilter, der kleine Partikel zurückhält, die die Membran verstopfen könnten.

Durch den Wasserdruck in der Leitung wird das zu reinigende Wasser nun teilweise durch die Membran gepresst, teilweise an ihr vorbeigeleitet.
Das kann man sich so vorstellen, als wenn in einem Fluss Wasser fließt. Ein kleiner Teil geht durch das filternde Ufer (Kiesbett) über ins Grundwasser, der größere Teil fließt einfach den Fluss hinab.

Nur kann man bei der UOA das Verhältnis der Mengen regeln, indem man einen der 2 Abläufe zuriegelt. Diese 2 Abläufe nennt man Abwasserventil und Entnahmeventil (jeder Hersteller schimpft's anders). Wie man erkennen kann kommt aus dem einen das Wasser heraus, das man haben möchte (Permeat genannt, von permeat= das durchgelassene), und aus dem anderen das Retentat (das Zurückgehaltene), was dem normalen Flusswasser entspräche.
Bremst man nun den Retentatablauf, erhöht sich der Druck in der Membranzelle, weniger Wasser fließt an der Membran vorbei und mehr durch sie hindurch. Dadurch kommt natürlich mehr Permeat heraus, die Qualität es Wasser sinkt jedoch dadurch.

Nun drängt sich natürlich die Frage auf, warum die kleinen Metallionen nicht durchflutschen, die "grossen" Wassermoleküle doch.
Das liegt daran, dass geladene Teilchen (Ionen) sich im Wasser mit einer unterschiedlichen Anzahl von Wassermolekülen umlagern, der sog. Hydrathülle. Somit sind sie unterm Strich doch größer als die Wasserteilchen und bleiben an den Poren aussen vor.

Je nach Wasserdruck (je höher, desto besser, mindestens 3, jedoch nicht über 10bar), Wasserwerten (je besser das Eingangswasser, desto besser ist auch das Verhältnis) und Temperatur (je höher, desto besser, aber auch da gibt's eine Grenztemperatur, z.B. 35°C bei Polyamid/Polysulfon-Membranen), liegt das Verhältnis von Retentat zu Permeat im Bereich von etwa 2-5 zu 1, d.h. auf einen Liter Reinwasser fallen etwa 2-5 Liter Abwasser an. Das ist so ziemlich der einzige gro/szlig;e Nachteil der UOAs.

Gibt es bei der UOA was zu beachten?

Bei der UOA ist eigentlich nur bei der Wasserauswahl was zu beachten (s.u.).
Die Anlagen sind sowohl für den Dauer- als auch für Intervallbetrieb geeignet. Nur ist beim Intervallbetrieb jedesmal das "Vorlaufen" einzuhalten.
Als Vorlauf bezeichnet man in diesem Fall die ersten Liter, die aus der Anlage laufen. Diese sind nicht für den Einsatz als AQ-Wasser geeignet (Rückstände aus der Membran).

Ferner sind die Durchsätze der UOAs recht gering. Die Anlage liefert zwischen 30 und 120 Liter pro Tag, unter optimalen Bedingungen also etwa 5 Liter in einer Stunde.
Das sieht an der Leitung selber extrem wenig aus, es tropft nur.

Eine UOA darf, nachdem sie ein Mal mit Wasser gefüllt wurde, *NIE* wieder trocken laufen, da die Membran irreparabel geschädigt wird, wenn sie austrocknet. Bei längerer Standzeit sollte zumindest einmal pro Monat gespült werden!

Welches Wasser kann man für die UOA verwenden?

Da die meisten UOA-Membranen aus Polyamid/Polysulfon bestehen, sind sie empfindlich gegen Chlor. Es gibt zwar auch chlorresistente Celluloseacetatmembranen, jedoch sind diese ein gefundenes Fressen für alle Arten Bakterien. Sollte also aus welchen Gründen auch immer Chlor im Einsatzwasser sein, ist Vorsicht geboten.

UOAs haben scheinbar auch Probleme bei erhöhtem Eisengehalt. Sollte der Gehalt >0,1 mg/l sein, wird wohl die Haltbarkeit der Membrane eingeschränkt. Ein Grund könnte sein, dass sich oxidierte Eisenpartikel an der Membran ablagern.
Somit ist z.B. bei Verwendung von Brunnenwässern vorher ein Eisentest durchzuführen. Ferner schadet Chlor der Membran (daher auch in manchen der Aktivkohle-Filter).

Vollentsalzer (VE), was ist denn das?

Wie der Name vermuten lässt, wird das Wasser bei dieser Methode "entsalzt", d.h. es werden die Salze entzogen. Nicht mehr, aber auch nicht weniger.

VE, wie funktioniert das?

Die Entsalzung des Wassers geschieht durch sogenannte "Tauscherharze". Diese bestehen aus einem Kunststoffharz, das "Fangärmchen" für geladene Teilchen (Ionen) besitzt (vereinfacht ausgedrückt). Salze bestehen aus Ionen: positiven Kationen und negativen Anionen.

Clevererweise wird bei der Vollentsalzung mit 2 Harzen gearbeitet, einem Kationen- und eine Anionentauscher.
Damit das Ganze funktioniert, beläd man die Fangarme der Kationenaustauscher mit H+, die der Anionenaustauscher mit OH-, indem man zweckm&aumnl;ßigerweise im Fall der Kationenaustauscher Säure, im Fall der Anionenaustauscher Lauge über das Harz kippt. Dieser Vorgang nennt sich "Regenerieren".

Gibt man nun Wasser mit gelösten Salzen über die Harze, so werden die Kationen wie Na+, Ca++, Mg++ gegen H+ getauscht, die Anionen wie NO3-, HCO3-, Cl-, SO4-- gegen OH-, so dass im Endeffekt (beinahe) salzloses Wasser aus den Harzen herauströfpelt.
Na+ schiebt nur ein H+ heraus, Ca++ derer zwei, analog ist es bei den Anionen.
So wird z.B. aus Kochsalz (NaCl), das im Wasser gelöst ist (Na+ und Cl-) durch die Tauscher H+ und OH-. Zusammen also H2O, was selbst jeder Nichtchemiker als Wasser kennt.

Ein Sonderfall der Tauscher ist der sog. Neutraltauscher: Hier werden die Kationenionen "nur" gegen Natrium, die Anionen gegen Chlorid getauscht. Dadurch ändert sich der Salzgehalt des Wassers nicht! Aber ob CaCO3 oder NaCl gesünder ist... Die Neutraltauscher verpfuschen also das Ionenspektrum und sind allenfalls für die Waschmaschine geeignet.

Gibt es bei der VE was zu beachten?

Die Tauscher müssen nach einer gewissen Durchlaufzeit regeneriert werden (s.o.), da das Harz nicht nur für den Einmalgebrauch gedacht ist. Dafür wäre es auch erheblich zu teuer!

Dazu muss das Kati-Harz mit einer Säure durchspült werden, das Ani-Harz mit einer Lauge. Damit werden die gebundenen Ionen wieder verdrängt und durch H+ bzw. OH- ersetzt. Die Harze werden quasi wieder aufgeladen und sind für den nächsten Einsatz bereit.
Dabei ist sehr sorgfältig auf das Spülen nach dem Regeneriervorgang zu achten, damit alle etwaigen Säure- und Laugereste entfernt sind.

Dieses Regenerieren ist der große Pferdefuß bei den VE Strecken, da es zum einen eine sehr unbeliebte Arbeit ist, und zum anderen dabei mit Säuren und Laugen gearbeitet werden muss.
Also unbedingt Schutzbrille tragen, da Augen so was nun gar nicht abkönnen! Eine Anleitung gibt's hier. So kann man mal sehen, was da auf einen zukommt. (Danke an die Firma Dennerle für den Link, die diese Anlagen zwar nicht mehr herstellt, aber die Anleitung noch auf ihren Seiten anbietet.)

Die in der Aquaristik verwendeten Kati-Harze sind stark sauer, die Ani-Harze sind "schwach basisch", das bedeutet, dass die Fangarme schwache Basen z.B. primäre Amine ("eingeklebte" Ammoniumionen) sind. Diese Harze sind geeignet, um die Anionen starker Säuren zu fischen wie Nitrat, Phosphat, Sulfat.
Organische und schwache Säuren wie Silikat werden nicht "eingefangen".
Das aus der Karbonathärte entstehende CO2 sorgt am Ende der Strecke für einen niedrigen pH-Wert.

Welches Wasser kann man für die VE verwenden?

Ausgehend von Leitungs- oder Brunnenwasser kannman bei der VE kann man eigentlich jedes Wasser einsetzen . Anzumerken sei hier nur, dass die Anlage keine ungeladenen Moleküle wie Pestizide o.ä. zurückhalten kann. Dafür müsste man dann Aktivkohle verwenden.

Was ist nun besser? Vor und Nachteile der UOA und VE

Gemein bis hundsgemein ist bei beiden ein relativ hoher Anschaffungspreis. >150 Euro muss man schon rechnen, wobei die VE-Anlagen über den UOAs liegen.

Vorteile der UOA:

• Einfach in der Anwendung. Anschließen, vorspülen, einregeln, fertig!
• Entfernt auch Pestizide o.ä.
• Keine Regenerierung notwendig
• Kein CO2 im Permeat

• hoher Abwasseranteil
• langsame Gewinnung

Vorteile der VE:

• Simpel(st) in der Anwendung. Aufdrehen und fertig
• kein Abwasser
• schnelle Gewinnung
• sehr geringe Restleitfähigkeit

• Entfernt keine Pestizide o.ä.
• Muss regeneriert werden (Säure- und Laugenpanscherei)
• CO2 und Silikat im Wasser (muss belüftet / verschnitten werden)

Im Überblick:

\	UOA	VE
Anwendung	simpel	simpel
Ausbeute	schlecht bis mittel	sehr gut
Geschwindigkeit	langsam (bis 5l/h)	hoch (bis >60l/h)
Regenerierung	nein	ja
CO2-Gehalt im Wasser	niedrig	hoch
Rückhalterate (Härte)	<1° dGH	<0,1°dGH
Rückhalterate (%)	90-98 je nach Stoff	0-99,9 je nach Stoff
Restleitfähigkeit	<10 µS/cm	<1 µS/cm
Preis	mittel bis hoch	hoch